СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛО- И ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ ГАЗОВ Советский патент 1970 года по МПК G01N25/18 

1 .

Изобретение относится к области исследования теилофизических характеристик газов, в том числе химически реагирующих и диссоциирующих, в широком интервале температур (порядка 1000-3000°С).

Известен способ измерения тепло- и температуропроводности газов при помощи нагретой проволоки в исследуемом объеме газов, через которую пропускают импульс тока, измеряют изменение температуры проволоки во времени при остывании ее в исследуемом газе и вычисляют телпо- и темиературопроводность газа по известному уравнению теплоироводности.

Недостатком известного способа является то, что для измерения хода температуры системы во времени используется зависимость электросопротивления проволоки от температуры, для получения которой в каждом отдельном случае необходим кропотливый и трудоемкий тарировочный эксперимент. При этом погрешность тарировки увеличивает общую погрешность эксперимента.

По предлагаемому способу измеряют измеиение давления газа во времени в рабочем объеме и но известному решению уравнения теплопроводности находят тепло- и температуропроводность газа, что исключает предварительную тарнровку температурной зависимости сопротивления вольфрамовой нити.

Исследуемый газ помещают в термостатироваииый при гемпературе опыта цилпидр, в котором коаксиальио натянута нить малого диаметра, используемая в качестве импульсного

нагревателя.

В начальный момент времени нить нагревается коротким импульсом тока. В следующие моменты времени происходит выравнивание температуры системы.

Мощность нагревающего имнульса выбирают так. чтобы Бозиикающий нереиад температур был достаточно малым. Это позволяет считать физические параметры системы в процессе остывания не зависящими от температуры.

Измеряют температуру внешней стенки и изменение давления газа (р) в рабочем объеме во времени по мере остывания системы.

Зависимость средней температуры газа от времени можно запнсать как

OzS;

СО -

Ь(г,5,)й(г, (1)

где г - текущий радиус,

«2 - температуропроводность газа, О;- корень характеристического уравнения

системы.

Спустя очень короткий промежуток времени после начала остывания в формуле (1) можио ограничиться первым членом ряда. При малых нагревах можио считать

А.р соп5Ш, откуда с учетом (1) следует

di Ini (t-to) d Ini (p-po) a-jSi -- g g. dT d Rl

Получив экспериментально tga, находят зиачеиие температуропроводиости газа.

Затем находят значение коэффициента теплопроводности газа из отношения

2 Й2Ср2 2,

где Л2 - теплопроводность,

а-2 - температуронроводность, С 2- теплоемкость, Y2 - плотность исследуемого газа.

Предмет изобретения

Способ определения тепло- и температуроироводности газов при помощи импульсного нагрева проволоки в исследуемом объеме газа, отличающийся тем, что, с целью исключения предварительной тарировки температуриой зависимости сопротивления вольфрамовой нити, измеряют изменение давления газа во времени в рабочем объеме и по известпому решеиию уравиения теплопроводности находят тепло-н температуропроводность газа.